Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2020 года по МПК H01L21/336 

Описание патента на изобретение RU2719622C1

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления затворного оксида полевого транзистора с пониженными токами утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5153145 США, МКИ H01L 21/24] путем формирования термического слоя оксида SiO2, нитрида кремния Si3N4 и слоя оксида SiO2 поверх поликремниевого затвора. Анизотропным травлением формируется 3-х слойная система затворных спейсеров SiO2/Si3N4/SiO2. Далее ионной имплантацией создаются области истока/стока, на поверхности которых формируются силицидные контактные участки. В таких приборах при повышенных температурных режимах из-за различия коэффициентов линейного расширения диэлектриков повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5093700 США, МКИ H01L 27/01] с многослойным поликремниевым затвором, в которой слои поликремния разделяются слоями кремния толщиной 0,1-0,5 нм, используются 3 слоя поликремния и 2 слоя оксида кремния. Осаждения поликремния осуществляется с использованием SiN4 при давлении 53 Па и температуре 650°С. Слой оксида формируется при 1% O2 и 99% аргона при температуре 800°С.

Недостатками этого способа являются:

- повышенные значения токов утечек;

- высокая дефектность;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается проведением процесса азотирования затворного оксида в атмосфере аммиака NH3 в течение 15 минут при 1100°С с последующим его оксидированием в атмосфере сухого кислорода O2 в течение 30 минут при 1100°С.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния п -типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см, выращивался слой термического слоя оксида 22 нм окислением в сухом кислороде при 1000°С.Далее проводили процесс азотирования затворного оксида в атмосфере аммиака NH3 в течение 15 минут при 1100°С и его оксидирование в атмосфере сухого кислорода О2 в течение 30 минут при 1100°С, затем проводили термообработку при температуре 600°С в течение 35 с в среде аргона. Области полевого транзистора и контакты к этим областям формировали по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,5%.

Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем проведения азотирования подзатворного оксида с последующим его оксидированием в атмосфере аммиака NH3 в течение 15 минут и сухого кислорода O2 30 минут, при температуре 1100°С, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Похожие патенты RU2719622C1

название год авторы номер документа
Способ изготовления полупроводникового прибора 2023
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2822580C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2020
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2752125C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2022
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Хасанов Асламбек Идрисович
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2785083C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2020
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2734094C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2015
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
RU2606780C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2020
  • Хасанов Асламбек Идрисович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Мустафаев Гасан Абакарович
RU2748455C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2018
  • Хасанов Асламбек Идрисович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Кутуев Руслан Азаевич
RU2677500C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА 2017
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2661546C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2018
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2688864C1
Способ изготовления полупроводниковой структуры 2016
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2629655C2

Реферат патента 2020 года Способ изготовления полупроводникового прибора

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления затворного оксида полевого транзистора с пониженными токами утечки. Сущность: на пластинах кремния n-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом⋅см выращивался слой термического слоя оксида 22 нм окислением в сухом кислороде при 1000°С. Далее проводили процесс азотирования затворного оксида в атмосфере аммиака NH3 в течение 15 минут при 1100°С и его оксидирование в атмосфере сухого кислорода О2 в течение 30 минут при 1100°С, затем проводили термообработку при температуре 600°С в течение 35 с в среде аргона. Области полевого транзистора и контакты к этим областям формировали по стандартной технологии. Технический результат заключается в снижении токов утечки, обеспечении технологичности, улучшении параметров приборов, повышении качества и увеличении процента выхода годных. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 719 622 C1

Способ изготовления полупроводникового прибора с подложкой, включающий процессы формирования областей стока, истока, затвора и подзатворного диэлектрика, отличающийся тем, что подзатворный диэлектрик формируют проведением азотирования затворного оксида в атмосфере аммиака NH3 в течение 15 мин при 1100°С с последующим его оксидированием в атмосфере сухого кислорода О2 в течение 30 мин при 1100°С и последующей термообработкой при температуре 600°С в течение 35 с в среде аргона.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2719622C1

Способ изготовления полевых транзисторов 1982
  • Овчаренко В.И.
  • Кассихин А.А.
SU1085437A1
WO 2010077467 A1, 08.07.2010
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ САМОСОВМЕЩЕННЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР 2008
  • Сауров Александр Николаевич
  • Манжа Николай Михайлович
RU2377691C1
Подогреватель питательной воды для водотрубных котлов 1928
  • Кабанов Д.Е.
SU13237A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО ФОТОПРИЕМНОГО КРИСТАЛЛА НА БАЗЕ МДП-СТРУКТУР ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ 2010
  • Валишева Наталья Александровна
  • Кузьмин Николай Борисович
  • Вицина Наталья Рэмовна
RU2441299C1
US 6780238 B2, 24.08.2004
WO 2005062345 A2, 07.07.2005
US 7569502 B2, 04.08.2009.

RU 2 719 622 C1

Авторы

Хасанов Асламбек Идрисович

Мустафаев Арслан Гасанович

Мустафаев Гасан Абакарович

Кутуев Руслан Азаевич

Хазбулатов Зелимхан Лечиевич

Даты

2020-04-21Публикация

2019-08-13Подача